DE917856C

DE917856C - Electrical converter

Info

Publication number: DE917856C
Application number: DEK12238A
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Kesselring; Dr Alfred Spaelti; Dr Erwin Wettstein
Original assignee: FKG AG
Current assignee: FKG AG
Priority date: 1951-08-06
Filing date: 1951-11-27
Publication date: 1954-09-13

Description

Elektrischer Umformer Zusatz zum Patent 84'7 036 Das Hauptpatent betrifft einen elektrischen Umformer, bei dem die Stromumformung mittels magnetischer Schalter unter Verwendung von mindestens einer Schaltdrossel und einem Steuerventil bewirkt wird, wobei neben der Hauptstromwicklung des elektromagnetischen Schalters auch noch Zusatzeinschalt- und -ausschaltspulen zur Verwendung gelangen. Einige Anordnungen zur Einleitung der Erregung dieser Zusatzwicklungen durch den beim Ummagnetisieren einer gesättigten Drossel auftretenden Spannungsimpuls sind bereits vorgeschlagen worden. Es sind nun aber Fälle denkbar, bei denen diese Art der Steuerung zu Fehlschaltungen führen kann, z. B. dadurch, daß die gesättigte Drossel durch Rückmagnetisierung in einen vorgeschriebenen Sättigungszustand gebracht wird. Hierbei können Spannungen an der Steuerwicklung auftreten, die zu vorzeitiger Ein- oder Ausschaltung des zugehörigen Schalters führen. Es ist auch denkbar, daß die zur Steuerung dienende Drossel bereits gesättigt ist, so daß im Moment des Einschaltens überhaupt kein Steuerimpuls mehr zustande kommt.Electrical converter Addendum to patent 84'7 036 The main patent relates to an electrical converter in which the current is converted by means of magnetic switches effected using at least one switching throttle and a control valve is, in addition to the main current winding of the electromagnetic switch also additional closing and opening coils are still used. Some arrangements to initiate the excitation of these additional windings by the magnetic reversal voltage pulse occurring in a saturated choke have already been proposed been. However, cases are now conceivable in which this type of control leads to incorrect switching can lead, e.g. B. in that the saturated choke by reverse magnetization is brought into a prescribed state of saturation. This can cause tension occur on the control winding that lead to premature switching on or off of the associated Switch lead. It is also conceivable that the throttle used for control already exists is saturated, so that at the moment of switching on there is no control pulse at all comes about.

Die Erfindung befaßt sich mit einer besonders betriebssicheren Ausführung eines solchen Umformers. Ihr Kennzeichen besteht darin, daß die Erregung der Zusatzeinschaltwicklung vom Spannungsabfall an einer im Hauptstromkreis liegenden, wenigstens annähernd stromunabhängigen Zusatzimpedanz eingeleitet wird. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß der im Hauptpatent zum Ausdruck gebrachte Grundgedanke, wonach die Einschaltung unter allen nur denkbaren Betriebsverhältnissen unmittelbar nach Einsetzen des Vorwärtsstromes erfolgen soll, durch entsprechende, vom Hauptstrom unabhängige Erregung einer Zusatzeinschaltwicklung bewirkt wird.The invention is concerned with a particularly reliable design of such a converter. Their distinguishing feature is that the excitation of the additional switch-on winding from the voltage drop on one in the main circuit, at least approximately current-independent additional impedance is initiated. Expressed differently this means that the basic idea expressed in the main patent, according to which the activation under all conceivable operating conditions immediately after Onset of the forward flow should take place by appropriate, from the main flow independent excitation of an additional switch-on winding is effected.

Ordnet man im Hauptstromkreis beispielsweise einen ohmschen Widerstand an, so tritt im Augenblick, da der Hauptstrom über das Parallelventil zu fließen beginnt, ein ohmscher Spannungsabfall auf, der, wie weiter unten beschrieben wird, zur Einleitung der Erregung der Zusatzeinschaltspule Verwendung findet. Damit dieser Widerstand nur vorübergehend belastet wird, ist es vorteilhaft, ihn parallel zu den Schalterkontakten und in Serie mit dem Steuerventil anzuordnen; bei geschlossenem Schalter ist in diesem Fall der Widerstand kurzgeschlossen und daher stromlos. An Stelle eines Widerstandes im Hauptstromkreis kann auch eine Zusatzinduktivität Verwendung finden; doch wird man diese zweckmäßig nicht im Parallelkreis anordnen, da hierdurch die Kommutation auf das Steuerventil erschwert würde. Unter Umständen kann es sinnvoll sein, diese Zusatzinduktivität mit einem ferromagnetischen Kern zu versehen. Um der Forderung nach einer möglichst stromunabhängigen Zusatzinduktivität zu genügen, wird man den ferromagnetischen Kern zweckmäßig aus lamelliertem Eisen mit Luftspalt oder als Ferrit-oder Massekern ausbilden. Diese Kernbauweise ergibt zugleich sehr geringe Wirbelstromverluste und damit entsprechend steile Flußänderungen.For example, if you assign an ohmic resistance in the main circuit at, so occurs at the moment when the main stream flows through the parallel valve begins to show an ohmic voltage drop, which, as described below, to initiate the excitation of the additional closing coil is used. So that this Resistance is only temporarily loaded, it is advantageous to have it in parallel to arrange the switch contacts and in series with the control valve; with closed In this case, the resistance of the switch is short-circuited and therefore de-energized. At An additional inductance can also be used instead of a resistor in the main circuit Find; but you will not arrange them expediently in a parallel circle, because this the commutation on the control valve would be made more difficult. It may make sense under certain circumstances be to provide this additional inductance with a ferromagnetic core. Around to meet the requirement for an additional inductance that is as current-independent as possible, the ferromagnetic core is expediently made of laminated iron with an air gap or as a ferrite or earth core. This core construction results at the same time very much low eddy current losses and thus correspondingly steep changes in flux.

Der Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß die an den Zusatzimpedanzen auftretenden Spannungsimpulse nur vom Momentanwert des Hauptstromes oder seiner Steilheit, nicht aber von irgendwelchen Ummagmetisierungsvorgängen oder, anders ausgedrückt, von der Vorgeschichte der Schaltdrosseln oder Zusatzdrosseln abhängig sind.The advantage of the arrangement according to the invention is that the voltage pulses occurring at the additional impedances only from the instantaneous value of the main current or its steepness, but not from any restructuring processes or, In other words, from the history of the switching chokes or additional chokes are dependent.

Im allgemeinen ist es vorteilhaft, die Zusatzimpedanz so auszulegen, daß der daran durch den Hauptstrom erzeugte Spannungsabfall klein ist. Um trotzdem für die nachstehend beschriebenen Steuerzwecke genügend hohe Spannungen zur Verfügung zu haben, wird man die Anordnung so treffen, daß der an der Zusatzimpedanz auftretende Spannungsabfall auf einen Transformator einwirkt, dessen Versetzungsverhältnis beispielsweise r : 5o beträgt. Die Zwischenschaltung von Transformatoren hat zudem den Vorteil, daß die Steuerkreise von den Hauptstromkreisen isoliert sind. Bei Verwendung einer Zusatzinduktivität kann es zweckmäßig sein, für die Drossel und den Transformator einen gemeinsamen ferromagnetischen Kern zu verwenden.In general, it is advantageous to design the additional impedance in such a way that that the voltage drop generated across it by the main current is small. To anyway Sufficiently high voltages are available for the control purposes described below to have, one will make the arrangement so that the one occurring at the additional impedance Voltage drop acts on a transformer, its displacement ratio, for example r: 5o. The interconnection of transformers also has the advantage of that the control circuits are isolated from the main circuits. When using a Additional inductance can be useful for the choke and the transformer to use a common ferromagnetic core.

Die Zusatzeinschaltwicklung wird zweckmäßig vom Entladestrom eines über einen Widerstand an eine Gleichspannungsquelle (Fremdspeisung) angeschlossenen Kondensator erregt, wobei die Entladung durch Einwirkung des an der Zusatzimpedanz auftretenden Spannungsabfalles auf ein in Reihe mit dem Kondensator und der Zusatzeinschaltwicklung liegendes Ventil eingeleitet wird. Mit anderen Worten: Sowie in einer Phase des Gleichrichters der Vorwärtsstrom zu fließen- beginnt, wird entweder durch Erhöhung der Anodenspannung oder durch Positivmachen des Gitters einer Röhre ein vorher bereits aufgeladener Kondensator über die Zusatzeinschaltwicklung entladen, wobei der Schalter in Zeiten von etwa ro--¢ s geschlossen wird, auch wenn der Hauptstrom selbst noch sehr geringe Werte aufweist. Dies ist nur möglich, wenn gemäß der Erfindung Induktivität und Kapazität des Entladestromkreises so gewählt werden, daß die Dauer einer Halbperiode des schwingenden Entladestromes unter z ms liegt, insbesondere etwa 0,5 ms beträgt. Das im Ent-Ladestromkreis liegende Ventil löscht nach dem ersten Stromnulldurchgang des schwingenden Entladestromes infolge seiner Ventilwirkung. Von da ab muß nun der Schalter entweder durch eine zusätzliche permanente Erregung oder durch die bereits ausreichend groß gewordene Hauptstromerregung in seiner Einschaltstellung gehalten werden. Um von diesen zusätzlichen Bedingungen frei zu werden, kann es zweckmäßig sein, nicht nur im Lade-, sondern auch im Entladestromkreis des die Zusatzeinschaltspule speisenden Kondensators einen Widerstand vorzusehen, durch den der Entladestromkreis so stark gedämpft wird, daß der total durch die Zusatzeinschaltwicklung fließende Strom mindestens bis zum Auftreten der Ausschaltstufe einen vorgegebenen Mindestwert nicht unterschreitet. Dieser Mindestwert muß so groß sein, daß der elektromagnetische Schalter sicher in der Einschaltstellung festgehalten wird, auch wenn der Hauptstrom angenähert den Wert Null hat.The additional switch-on winding is expediently excited by the discharge current of a capacitor connected to a DC voltage source (external supply) via a resistor, the discharge being initiated by the action of the voltage drop occurring at the additional impedance on a valve in series with the capacitor and the additional switch-on winding. In other words: As soon as the forward current begins to flow in one phase of the rectifier, a previously charged capacitor is discharged through the additional switch-on winding either by increasing the anode voltage or by making the grid of a tube positive, whereby the switch is discharged in times of about ro- ¢ s is closed, even if the main flow itself still has very low values. This is only possible if, according to the invention, the inductance and capacitance of the discharge circuit are chosen so that the duration of a half cycle of the oscillating discharge current is less than z ms, in particular about 0.5 ms. The valve located in the discharge circuit extinguishes after the first current zero passage of the oscillating discharge current due to its valve action. From then on, the switch must now be held in its switched-on position either by additional permanent excitation or by the main current excitation, which has already become sufficiently large. In order to be free from these additional conditions, it can be useful to provide a resistor not only in the charging circuit, but also in the discharging circuit of the capacitor feeding the auxiliary switch-on coil does not fall below a specified minimum value at least until the switch-off stage occurs. This minimum value must be so large that the electromagnetic switch is securely held in the switched-on position, even if the main current is approximately zero.

Insbesondere für Umformer größerer Stromstärke kann es zweckmäßig sein, neben der Zusatzeinschaltwicklung auch noch eine Zusatzausschaltwicklung vorzusehen, deren Erregung durch den Spannungsabfall an einer vom Hauptstrom durchflossenen Impedanz eingeleitet wird. Als solche Impedanz kann beispielsweise, wie anderweitig bereits vorgeschlagen, die vom Hauptstrom durchflossene Schaltdrossel selbst dienen, da daran unmittelbar vor und während der Ausschaltstufe ein hoher Spannungsabfall auftritt. Um jedoch die Schaltdrossel nicht zusätzlich zu belasten, kann es zweckmäßig sein, eine kleine vom Hauptstrom durchflossene Zusatzschaltdrossel vorzusehen, wobei der daran auftretende Spannungsabfall zur Einleitung der Erregung der Zusatzausschaltwicklung verwendet wird. In ähnlicher Weise wie für das Einschalten kann auch die Zusatzausschaltwicklung vom Entladestrom eines über einen Widerstand an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen Kondensators erregt werden, wobei die Entladung durch Einwirkung des an der Impedanz auftretenden Spannungsabfalls auf ein in Reihe mit dem Kondensator und der Zusatzausschaltwicklung liegendes Ventil eingeleitet wird. Werden die Verhältnisse so getroffen, daß eine schwingende Entladung nach Fig. 2 entsteht, so ist für das Festhalten der Schaltelemente in der Ausschaltstellung noch eine zusätzliche Kraft in Form einer Feder, der Schwerkraft oder einer permanenten Erregung des Ausschaltsystems erforderlich. In analoger Weise kann man auch im Stromkreis der Zusatzausschaltwicklung einen Dauerimpuls verwenden, der erst im Moment des Wiedereinschaltens des betreffenden Schalters oder unmittelbar davor unwirksam gemacht wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß sowohl in Reihe mit der Zusatzeinschalt- als auch Zusatzausschaltwicklung je ein Dämpfungswiderstand vorgesehen ist, wobei die beiden Entladestromkreise derart miteinander gekoppelt sind, daß beim Auftreten des einen Impulses der Strom im andern Entladestromkreis durch Erzeugung einer entsprechenden Gegenspannung durch Null geht, so daß das zugehörige Ventil löscht. Auch im Fall, da keine Zusatzausschaltwicklung Verwendung findet, ist es notwendig, im Entladestromkreis der Zusatzeinschaltwicklung während der Ausschaltstufe eine Hilfsspannung wirksam werden zu lassen, die das Ventil im Entladestromkreis zum Erlöschen bringt. Diese Hilfsspannung kann entweder am Dämpfungswiderstand, im Entladestromkreis oder auch unmittelbar am Ventil selbst zur Wirkung kommen. Um die magnetische Energie insbesondere in der Zusatzeinschaltwicklung möglichst schnell zum Verschwinden zu bringen, können parallel dazu die Reihenschaltung eines Ventils und eines Widerstandes angeordnet werden, wobei die Durchlaßrichtung des Ventils der Stromrichtung des Entladestromes entgegengesetzt gerichtet ist.It can be particularly useful for converters with higher amperage be to provide an additional switch-off winding in addition to the additional switch-on winding, their excitation by the voltage drop at one of which the main current flows Impedance is initiated. As such impedance, for example, as otherwise already proposed that the switching throttle, through which the main current flows, serve itself, because there is a high voltage drop immediately before and during the switch-off stage occurs. However, in order not to additionally load the switching throttle, it can be expedient be to provide a small additional choke through which the main current flows, whereby the resulting voltage drop to initiate the excitation of the additional switch-off winding is used. The additional switch-off winding can also be used in a similar manner to switching on from the discharge current of a connected to a DC voltage source via a resistor Capacitor are excited, the discharge being caused by the action of the impedance occurring voltage drop in series with the capacitor and the additional switch-off winding lying Valve is initiated. Are the relationships so met that a vibrating Discharge according to Fig. 2 arises, so is for holding the switching elements in the switch-off position an additional force in the form of a spring, the force of gravity or permanent excitation of the switch-off system is required. In an analogous way a continuous pulse can also be used in the circuit of the additional switch-off winding, only when the relevant switch is switched on again or immediately is made ineffective beforehand. This can be done, for example, in that both one damping resistor each in series with the additional switch-on and additional switch-off winding is provided, the two discharge circuits being coupled to one another in this way are that when one pulse occurs, the current in the other discharge circuit by generating a corresponding counter voltage goes through zero, so that the associated Valve clears. Even in the case where no additional switch-off winding is used, it is necessary in the discharge circuit of the additional switch-on winding during the switch-off stage to make an auxiliary voltage effective, which the valve in the discharge circuit extinguishes. This auxiliary voltage can either be at the damping resistor, come into effect in the discharge circuit or directly on the valve itself. To reduce the magnetic energy, especially in the additional switch-on winding, if possible to disappear quickly, the series connection of a Valve and a resistor are arranged, the flow direction of the Valve is directed opposite to the direction of flow of the discharge current.

In den Fig. i, q., 5 und 6 sind einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, während die Fig. 2 und 3 zur Erläuterung der beiden Impulsformen dienen.In Figures i, q., 5 and 6 some are exemplary embodiments of the invention, while FIGS. 2 and 3 illustrate the two pulse shapes to serve.

In Fig. i ist i ein Dreiphasentransformator mit den Sekundärwicklungen 2, 2', 2". Im folgenden wird nur eine Phase betrachtet; die Schaltung der übrigen Phasen ist analog; es kann lediglich die speisende Batterie für alle Phasen gemeinsam verwendet werden. 3 ist eine Schaltdrossel mit der Hauptstromwicklung q., 5 ein an sich bekannter Streckkreis zur Erzeugung einer möglichst flachen stromschwachen Stufe, 6 eine Vormagnetisierungswicklung, die über eine Stabilisierungsdrossel 7 und einen einstellbaren Widerstand 8 an die Gleichstromquelle 9 angeschlossen ist. Mit Hilfe der Wicklung io ist es möglich, die Schaltdrossel 3 jeweils in den für den nachfolgenden Schaltvorgang günstigsten Vormagnetisierungszustand zu bringen.In Fig. I, i is a three phase transformer with the secondary windings 2, 2 ', 2 ". In the following only one phase is considered; the circuit of the rest Phases is analogous; only the feeding battery can be shared for all phases be used. 3 is a switching reactor with the main current winding q., 5 a known stretch circle for generating a low current as flat as possible Stage, 6 a bias winding, which is connected to a stabilizing choke 7 and an adjustable resistor 8 is connected to the direct current source 9. With the help of the winding io it is possible to switch the throttle 3 in each case in the for to bring the subsequent switching process the most favorable premagnetization state.

Der eigentliche Gleichrichter i i besteht aus einem beweglichen Schaltelement 12 mit den Unterbrechungsstellen 13 und i3', zu denen das Steuerventil 1q. parallel liegt. 15 ist eine Ausschaltfeder, 16 die Hauptstromwicklung und 17 die Zusatzeinschaltwicklung. Für die Impulssteuerung dienen der Widerstand 18, an den der Transformator i9 angeschlossen ist, sowie das Ventil 2o mit der Anode 2i, der Kathode 22 und dem Gitter 23, ferner die Widerstände 2q., 25 und 26, die Steuerbatterie 27 sowie der Kondensator 28. Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun folgende: Sowie die Spannung der Sekundärwicklung 2 des Transformators i positiv wird, beginnt ein Strom über die Hauptstromwicklung q. der Schaltdrossel 3, die Haupterregerwicklung 16 des Schalters i i, den Widerstand 18 und das Steuerventil 1q. in Richtung des Pfeiles nach der Belastung 29 des Gleichrichters zu fließen. Die Schaltdrossel 3 ist durch passende Speisung der Wicklung io so hoch vormagnetisiert, daß der Strom in der Wicklung q. nach Durchlaufen einer Stufe von beispielsweise i ... 2- 1o-¢ s bereits zur Sättigung führt. Der kleine kurz andauernde Stufenstrom bewirkt trotzdem an dem Widerstand 18 einen Spannungsabfall, der mit Hilfe des Transformators i9 so weit hochtransformiert wird, daß das Gitter 23 der Röhre 20 positiv wird. Damit kann sich der Kondensator 28 über die Zusatzeinschaltspule 17 entladen. Je nach Wahl des Widerstandes 25 tritt, wie weiter unten an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert wird; eine schwingende oder aperiodisch gedämpfte Entladung auf. Im ersteren Fall geht der Entladestrom kurz nach Durchlaufen einer Halbwelle durch Null, das Ventil 2o löscht, und das Schaltelement 12 wird nun durch die Hauptstromspule 16 in der Einschaltstellung gehalten. Damit dies unter allen Betriebsverhältnissen erfolgt, muß im allgemeinen eine passend gewählte Grundlast eingeschaltet sein.The actual rectifier ii consists of a movable switching element 12 with the interruption points 13 and i3 ', to which the control valve 1q. is parallel. 15 is an opening spring, 16 is the main current winding and 17 is the additional closing winding. Resistor 18, to which transformer i9 is connected, and valve 2o with anode 2i, cathode 22 and grid 23, as well as resistors 2q., 25 and 26, control battery 27 and capacitor 28 are used for pulse control The mode of operation of the arrangement is as follows: As soon as the voltage of the secondary winding 2 of the transformer i becomes positive, a current begins through the main current winding q. the switching throttle 3, the main excitation winding 16 of the switch ii, the resistor 18 and the control valve 1q. to flow in the direction of the arrow after the load 29 of the rectifier. The switching choke 3 is premagnetized so highly by suitable feeding of the winding io that the current in the winding q. after going through a stage of, for example, i ... 2- 1o- ¢ s already leads to saturation. The small, brief step current nevertheless causes a voltage drop across the resistor 18, which is stepped up with the aid of the transformer 19 to such an extent that the grid 23 of the tube 20 becomes positive. The capacitor 28 can thus discharge via the additional switch-on coil 17 . Depending on the choice of resistor 25 occurs, as will be explained below with reference to FIGS. 2 and 3; an oscillating or aperiodically damped discharge. In the first case, the discharge current goes through zero shortly after passing through a half-wave, the valve 2o is extinguished, and the switching element 12 is now held in the switched-on position by the main current coil 16. In order for this to take place under all operating conditions, a suitably selected base load must generally be switched on.

Das Ausschalten erfolgt in an sich bekannter Weise dadurch, daß kurz vor Auftreten der Ausschaltstufe die magnetische Haltekraft der Hauptstromspule 16 kleiner wird als die Ausschaltkraft der Feder i5. Es wird dann der kleine Stufenstrom von beispielsweise 0,3 A auf das Steuerventil 1q. kommutiert, das zugleich die endgültige Unterbrechung übernimmt.Switching off takes place in a manner known per se in that shortly before the switch-off stage occurs, the magnetic holding force of the main current coil 16 becomes smaller than the switch-off force of the spring i5. The small step current of, for example, 0.3 A is then applied to the control valve 1q. commutates, which at the same time takes over the final interruption.

Fig. 2 zeigt den Stromverlauf durch die Zusatzeinschaltwicklung 17 der Fig. i, wenn der Widerstand 25 nur einen geringen Wert hat. Es fließt dann ein schwachgedämpfter Strom i, dessen Größe und Frequenz im wesentlichen durch die Induktivität der Wicklung 17 und die Kapazität des Kondensators 28 bestimmt ist. Diesem Wechselstrom ist noch ein Gleichstrom i. überlagert, dessen Höhe vornehmlich von der Spannung der Gleichstromquelle 9 und der Größe des Widerstandes 26. abhängt. Der resultierende Strom i,. geht zur Zeit to durch Null, wobei das Ventil 20 löscht.2 shows the current profile through the additional switch-on winding 17 of FIG. i when the resistor 25 has only a small value. It then flows in weakly damped current i, its magnitude and frequency mainly due to the inductance the winding 17 and the capacitance of the capacitor 28 is determined. This alternating current is still a direct current i. superimposed, its height mainly from the tension the direct current source 9 and the size of the resistor 26 depends. The resulting Current i ,. goes through zero at the time to, the valve 20 being extinguished.

Gibt man dem Widerstand 25 einen so großen Wert, daß der schwingende Strom i annähernd aperiodisch gedämpft ist, und überlagert man diesem Strom einen ausreichend großen Gleichstrom io, so entsteht eine Impulsform, wie sie in Fig.3 dargestellt ist. Es ist leicht möglich, den Mindestwert 41. nur wenig kleiner als i. zu halten und ihm einen so großen Wert zu geben, daß das Schaltelement 12 entgegen der Wirkung der Feder 15 (vgl. Fig. i) auch bei einem Hauptstrom I=o in der Einschaltstellung festgehalten wird. Weiter unten werden Maßnahmen beschrieben, um den Strom io kurz vor oder während der Ausschaltstufe Null werden zu lassen.If the resistor 25 is given such a large value that the oscillating current i is damped approximately aperiodically, and if a sufficiently large direct current io is superimposed on this current, a pulse shape as shown in FIG. 3 results. It is easily possible to make the minimum value 41. only slightly smaller than i. to hold and to give it such a large value that the switching element 12 is held in the on position against the action of the spring 15 (see. Fig. i) even with a main current I = o. Measures are described below to allow the current io to become zero shortly before or during the switch-off stage.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung mit Zusatzein- und -ausschaltwicklung, wobei der zur Steuerung nötige Spannungsabfall von einer kleinen, im Hauptstromkreis liegenden Zusatzdrossel 30 geliefert wird. Die mit Fig. i übereinstimmenden Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszahlen bzzeichnet, wobei der Einfachheit halber zusätzliche Einrichtungen, wie Streckkreise, Vormagnetisierungseinrichtungen u. dgl., weggelassen wurden. Hinzugekommen ist die im Hauptstromkreis liegende Zusatzdrossel 3o, die zugleich als Transformator ausgebildet ist. Ihre Sekundärwicklung 31 liegt über einen Gitterwiderstand 32, am Gitter 23 des Ventils 2o. Das Gitter ist durch die Steuerbatterie 27 normalerweise negativ vorgespannt und wird dann bei Einsetzen des Vorwärtsstromes durch eine passend gewählte hochtransformierte Spannung positiv gemacht, wodurch in der vorhin beschriebenen Weise: das Schaltelement 12 in die Einschaltstellung gebracht wird. Zur Herbeiführung der Ausschaltbewegung dient der Stromkreis, bestehend aus der Zusatzausschaltwicklung 33, dem Kondensator 34, dem Widerstand 35 und dem Ventil 36 mit der Anode 37, der Kathode 38 und dem Gitter 39, das ebenfalls durch die Steuerbatterie 27 normalerweise negativ vorgespannt ist. Das Gitter 39 ist über einen Widerstand 4o an eine Sekundärwicklung 41 der Schaltdrossel 3 angeschlossen. Die Kondensatoren 28 und 34 werden über die Widerstände 26 bzw. 42 von der Gleichstromquelle 9 aufgeladen, die zugleich den Haltestrom io (vgl. Fig. 3) liefert.4 shows an arrangement with an additional on and off winding, the voltage drop required for control being supplied by a small additional choke 30 located in the main circuit. The components that correspond to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and, for the sake of simplicity, additional devices such as stretching circuits, bias devices and the like have been omitted. Added is the additional choke 3o in the main circuit, which is also designed as a transformer. Its secondary winding 31 is connected to the grid 23 of the valve 2o via a grid resistor 32. The grid is normally biased negatively by the control battery 27 and is then made positive when the forward current starts by a suitably selected stepped-up voltage, as a result of which in the manner described above: the switching element 12 is brought into the switched-on position. The circuit, consisting of the additional switch-off winding 33, the capacitor 34, the resistor 35 and the valve 36 with the anode 37, the cathode 38 and the grid 39, which is also normally negatively biased by the control battery 27, is used to bring about the switch-off movement. The grid 39 is connected to a secondary winding 41 of the switching inductor 3 via a resistor 4o. The capacitors 28 and 34 are charged via the resistors 26 and 42, respectively, from the direct current source 9, which at the same time supplies the holding current io (cf. FIG. 3).

Der Einschaltvorgang vollzieht sich in genau der gleichen Weise, wie er an Hand von Fig. i beschrieben wurde. Die Widerstände sind so bemessen, daß eine Impulsform gemäß Fig. 3 entsteht. Nähert sich nun der Hauptstrom I seinem Nullwert, so wird die Schaltdrossel 3 ummagnetisiert; es entsteht an ihrer Sekundärwicklung 41 ein Spannungsimpuls, der das Gitter 39 des Ventils 36 positiv macht. Dadurch zündet das Ventil 36, und der Kondensator 34 entlädt sich über die Zusatzausschaltwicklung 33 und den Widerstand 35, der im wesentlichen dem Widerstand 25 in Fig. i entspricht. Hierdurch wird das obere Ende des Widerstandes 35 so stark positiv, daß der Strom im Ventil 2o durch Null geht und die Entladung erlischt, womit auch die Erregung der Zusatzeinschaltspule 17 verschwindet. Das Schaltelement 12 bleibt nun infolge Erregung der Zusatzausschaltwicklung 33 durch den Strom iö entsprechend dem Strom i. in Fig. 3 in der Ausschaltstellung bis das Rohr 2o wieder zündet. Nun wird der Widerstand 35 an seinem oberen Ende wiederum so stark positiv, daß das Rohr 36 löscht und damit die Zusatzausschaltspule 33 stromlos wird. In den Zwischenzeiten werden jeweils die Kondensatoren 28 bzw. 34 über die Widerstände26 bzw. 42 wieder aufgeladen.The switch-on process takes place in exactly the same way as it has been described with reference to FIG. The resistances are dimensioned so that one Pulse shape according to FIG. 3 arises. If the main current I now approaches its zero value, so the switching throttle 3 is remagnetized; it arises on their secondary winding 41 a voltage pulse which makes the grid 39 of the valve 36 positive. Through this the valve 36 ignites, and the capacitor 34 discharges via the additional switch-off winding 33 and resistor 35, which essentially corresponds to resistor 25 in FIG. As a result, the upper end of the resistor 35 is so strongly positive that the current goes through zero in valve 2o and the discharge goes out, with which also the excitation the additional switch-on coil 17 disappears. The switching element 12 now remains as a result Excitation of the additional switch-off winding 33 by the current iö corresponding to the current i. in Fig. 3 in the off position until the pipe 2o ignites again. Now the Resistance 35 at its upper end is so positive that the tube 36 extinguishes and so that the additional switch-off coil 33 is de-energized. In the meantime will be the capacitors 28 and 34 are charged again via the resistors 26 and 42, respectively.

Fig.5 zeigt eine Anordnung, die weitgehend Fig. i entspricht. Es wird jedoch für die Ein-Schaltung eine Impulsform gemäß Fig. 3 verwendet. Die entsprechenden Elemente sind wiederum mit den gleichen Bezugszahlen, wie sie in Fig. i verwendet wurden, bezeichnet. 5o ist die im Hauptstromkreis liegende Zusatzdrossel, die zugleich auch zur Erzeugung einer Einschaltstufe dient. Hinzugekommen ist ihre Sekundärwicklung 5 i, der Widerstand 52 und das Ventil 53. Der Einschaltvorgang verläuft entsprechend, wie er an Hand der Fig. i und 4 beschrieben wurde. Bei der Ausschaltummagnetisierung der Zusatzdrossel 5o entsteht an der Wicklung 51 eine Spannung, die einen Strom in Durchlaßrichtung des Ventils 53 über die Widerstände 25 und 52 treibt, wodurch das obere Ende des Widerstandes 25 so stark positiv wird, daß das Ventil 2o löscht und die Zusatzeinschaltspule 17 stromlos wird. Das Ventil 53 verhindert während der Brenndauer des Ventils 2o das Fließen eines Stromes in der Wicklung 51 der Drossel 5o und die Belastung der Zusatzdrossel 5o während der Einschaltstufe. Die parallel zu der Zusatzeinschaltwicklung 17 liegende Reihenschaltung des Ventils 63 und des Widerstandes 64 bewirkt, daß das Ventil 2o durch den auf den Widerstand 25 einwirkenden Löschimpuls sofort löscht, da sich die magnetische Energie der Zusatzeinschaltwicklung 17 über das Ventil 63 und den Widerstand 64 ausgleichen kann.FIG. 5 shows an arrangement which largely corresponds to FIG. It will however, a pulse shape according to FIG. 3 is used for switching on. The corresponding Elements are again given the same reference numerals as used in FIG were designated. 5o is the additional choke in the main circuit, which is at the same time is also used to generate a switch-on level. Their secondary winding has been added 5 i, the resistor 52 and the valve 53. The switch-on process proceeds accordingly, as described with reference to FIGS. When switching off magnetization the additional choke 5o is generated on the winding 51, a voltage that a current in the passage direction of the valve 53 via the resistors 25 and 52 drives, whereby the upper end of the resistor 25 is positive so strongly that the valve 2o extinguishes and the additional switch-on coil 17 is de-energized. The valve 53 prevents during the burning time of the valve 2o the flow of a current in the winding 51 of the throttle 5o and the load on the additional choke 5o during the switch-on level. The parallel to the additional switch-on winding 17 lying in series of the valve 63 and the Resistance 64 causes the valve 2o by acting on the resistance 25 The extinguishing pulse is immediately extinguished, as the magnetic energy of the additional switch-on winding is removed 17 via the valve 63 and the resistor 64 can compensate.

In Fig.6 ist eine etwas andersartige, in ihrer Wirkung jedoch gleichwertige Anordnung dargestellt. Die den früheren Figuren entsprechenden Bauteile sind wieder mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Hinzugekommen sind die Sekundärwicklung 6o der Schaltdrossel 3, der Kondensator 61 mit dem Parallelwiderstand 62. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Sowie an dem Widerstand i8 ein Spannungsabfall entsteht, wird über den Transformator i9 das Gitter 23 der Röhre 2o positiv. Es beginnt nun ein Strom von der Stromquelle 9 aus über den Kondensator 28, die Zusatzeinschaltspule 17 und das Ventil 2o zu fließen. Im Gegensatz zu den früheren Schaltungen wird also beim Einschaltstromstoß ein Kondensator aufgeladen. Der Endzustand ist gegeben durch die Spannung der Stromquelle 9 und die Größe des Widerstandes 26, sofern die weiteren im Kreis vorhandenen Spannungsabfälle vernachlässigt werden. Die vorliegende Schaltung des Kondensators 28 hat den Vorteil, daß er im Ruhezustand des Gleichrichters ungeladen ist.In Fig. 6 a somewhat different, but equivalent arrangement is shown in its effect. The components corresponding to the earlier figures are again denoted by the same reference numerals. The secondary winding 6o of the switching inductor 3, the capacitor 61 with the parallel resistor 62 are added. The mode of operation of the arrangement is as follows: As soon as a voltage drop occurs across the resistor i8, the grid 23 of the tube 2o becomes positive via the transformer i9. A current now begins to flow from the current source 9 via the capacitor 28, the additional switch-on coil 17 and the valve 2o. In contrast to the earlier circuits, a capacitor is charged when the inrush current occurs. The final state is given by the voltage of the current source 9 and the size of the resistor 26, provided that the other voltage drops present in the circuit are neglected. The present circuit of the capacitor 28 has the advantage that it is uncharged in the quiescent state of the rectifier.

Wird die Schaltdrossel 3 bei abnehmendem Strom ummagnetisiert, so entsteht an der Wicklung 6o eine Spannung, wodurch die Anode der Röhre 2o so stark negativ gemacht wird, daß der Dauerstrom erlischt. Die magnetische Energie der Zusatzeinschaltspule kann sich nun über das Ventil 63 und den Widerstand 64 ausgleichen. Durch das Ventil 53 wird vermieden, daß bei der Einschaltummagnetisierung die Schaltdrossel 3 zusätzlich belastet wird. Die Parallelschaltung aus Kondensator 61 und Widerstand 62 verhindert, daß während der ganzen Zeit der Ausschaltstufe eine Belastung der Schaltdrosseln auftritt, denn vom Moment an, da die Gegenspannung des Kondensators 61 der in der Wicklung 6o induzierten Spannung gleich wird, hört praktisch der Strom in diesem Kreis auf zu fließen.If the switching inductor 3 is remagnetized as the current decreases, a voltage is generated at the winding 6o, which makes the anode of the tube 2o so negative that the continuous current is extinguished. The magnetic energy of the additional switch-on coil can now equalize via the valve 63 and the resistor 64. The valve 53 prevents the switching throttle 3 from being additionally loaded during the switch-on magnetization. The parallel connection of capacitor 61 and resistor 62 prevents the switching chokes from being loaded during the entire time of the switch-off stage, because from the moment when the counter voltage of capacitor 61 becomes equal to the voltage induced in winding 6o, the current in this practically ceases Circle on to flow.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical converters, wherein said current conversion means of magnetic switches using at least a switching throttle and a control valve is caused and the magnetic shellfish at least one externally supplied Z, usatzeinschaltwscklun.g, comprising according to patent 847036, terized in characterized in that the excitation of the Zusatzeinschaftwicklung is initiated by the voltage drop at an at least approximately current-independent additional impedance in the main circuit.

2. Electrical converter according to claim i, characterized , characterized in that a, ls additional impedance is an ohmic one through which the main current flows Resistance serves.

3. Electrical converter according to claim 2, characterized in that that the ohmic resistance is parallel to the switch contacts and in series with the Control valve is located. q .. Electrical converter according to claim i, characterized in that that as. Additional impedance an im. Main circuit arranged inductivity is used. 5. Electrical converter according to claim, q., Characterized in that as additive, tzin: ductility a choke with a ferromagnetic core is used. 6. Electrical converter according to claim i, characterized in that the voltage drop occurring across the additional impedance acts on a transformer. 7. Electrical converter according to the claims 5 and 6, characterized in that the throttle and. the transformer one; common possess ferromagnetic core. B. Electrical converter according to claim i, characterized characterized in that the additional switch-on winding from the discharge current one through one Resistance, a capacitor connected to a DC voltage source excited the discharge is caused by the action of the additional impedance Voltage drop on one in series with the capacitor and the additional switch-on winding lying valve is initiated. G. Electrical converter according to Claim 8, characterized in that characterized in that inductance and capacitance of the discharge circuit are chosen that the duration of a half cycle of the oscillating discharge current is below 2 ms, where: the valve in the discharge circuit at the first: current zero crossing clears. ok Electrical converter mach claim 8, characterized in that Bim En.tladestromkreis the capacitor a resistor is provided through the, the Discharge current circuit is damped so much that the total through the additional switch-on winding: g flowing stream; at least until the switch-off level occurs, a predetermined one Does not fall below the minimum value. i i. Electrical converter according to claim i, whose, magnetic switch next to an additional switch-on winding: g an additional switch-on winding contains, the excitation of which is caused by the voltage drop on a through which the main current flows Impedance is initiated, characterized in that the additional turn-off winding from the discharge current one through a resistor. to a DC voltage source connected capacitor is excited, whereby 'de discharge by the action of the. voltage drop occurring at the impedance to a series with the capacitor and the valve lying on the auxiliary switch-off winding is initiated. 12. Electric Converter according to claim i i, characterized in that as the main stream flowing through Impedance one, additional switching choke is used. 13. Electrical converter according to the claims io and i i, characterized in that both with the additions: ihschalt- as well as mixes the additional guard winding in a hurry; Damping resistor wired in series and that the two discharge circuits are coupled to one another in such a way that when one pulse occurs, the current in the other discharge circuit is generated a corresponding counter voltage goes through zero, with the associated valve clears. 1q .. electrical converter according to claim io, characterized in that An auxiliary voltage is active in the discharge circuit during the switch-off stage, which causes the valve in the discharge circuit to go out. 15. Electrical converter according to claim 1q., characterized in that said auxiliary voltage at the damping resistor becomes effective in the discharge circuit. 16. Electrical converter according to claim 1q., characterized in that said auxiliary voltage at the valve this discharge current circuit takes effect. 17. Electrical converter according to claim 1q., Characterized in, that the additional switch-on winding is the series connection of a valve and a resistor is connected in parallel, the flow direction of the valve being the direction of flow of the discharge current is directed in the opposite direction.